基于改進(jìn)HHT的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子故障診斷研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著風(fēng)電在全球范圍內(nèi)的迅猛發(fā)展和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的快速成熟，更多大容量甚至超大容量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正在研發(fā)、生產(chǎn)并投入使用，發(fā)電機(jī)作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的核心部件，其安全可靠運(yùn)行直接關(guān)系到整個(gè)機(jī)組的安全穩(wěn)定、電能質(zhì)量的高低甚至于工作人員的生命安危。研究表明，雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子的故障占發(fā)電機(jī)部分故障的近50％，因此研究雙饋電機(jī)定轉(zhuǎn)子故障具有一定意義。
　　論文主要內(nèi)容如下：
　　（1）研究雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子各類故障產(chǎn)生機(jī)理及故障提取方

2、法，確定使用電機(jī)電流信號(hào)分析法（MCSA）進(jìn)行雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子故障診斷。
　　（2）對(duì)傳統(tǒng)非線性非穩(wěn)態(tài)信號(hào)的處理方法進(jìn)行總結(jié)和分析，說明傳統(tǒng)非線性非穩(wěn)態(tài)處理方法上的優(yōu)勢(shì)與不足，提出使用一種較新的HHT（Hilbert-Huang Transform）算法來進(jìn)行非線性非穩(wěn)態(tài)信號(hào)處理，其具有良好的自適應(yīng)性，且能夠展示出清晰的時(shí)頻圖，這對(duì)于準(zhǔn)確的提取雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障具有良好意義。但HHT算法本身具有不足，通過使用改進(jìn)的波形匹配自適

3、應(yīng)端點(diǎn)延拓消除端點(diǎn)效應(yīng)和使用改進(jìn)的能量守恒法消除虛假IMF，以此來提高該算法用于故障診斷的精度。
　　（3）使用STM32F103和霍爾電流傳感器開發(fā)的數(shù)據(jù)采集卡，其數(shù)據(jù)可以直接通過 LabVIEW調(diào)用matlab編寫的改進(jìn) HHT程序進(jìn)行IMF分析、Hilbert譜分析、Hilbert邊際譜分析及FFT頻譜分析。同時(shí)在S3C2440 ARM平臺(tái)上利用嵌入式Linux系統(tǒng)和QT開發(fā)出一臺(tái)便攜式雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子故障診斷波形分析儀

4、，數(shù)據(jù)采集卡數(shù)據(jù)通過UART口傳送給分析儀，再通過VC++編寫的改進(jìn)HHT算法進(jìn)行處理分析得到相應(yīng)的Hilbert邊際譜及FFT頻譜，通過人工或者程序自動(dòng)分析這些譜線中的故障特征頻率來判定故障的發(fā)生與否及嚴(yán)重程度。
　　（4）在實(shí)驗(yàn)室通過控制一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)繞線式異步發(fā)電機(jī)發(fā)電以模擬實(shí)際的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)。繞線式異步發(fā)電機(jī)定子繞組經(jīng)處理后，可實(shí)現(xiàn)定子繞組匝間短路、定子繞組相間短路和定轉(zhuǎn)子三相不平衡故障研究，通過對(duì)這些故障進(jìn)